λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统和测试方法
技术领域
本发明涉及激光应用技术领域,特别涉及一种λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统和测试方法。
背景技术
电光开关是激光器中非常重要的一个器件,它的应用是激光发展史上的一个重要突破,它使激光的单色亮度提高了好几个数量级,同时也推动了激光测距、激光雷达、高速全息照相以及激光加工等应用技术的发展。其原理是利用外电场的作用使晶体的折射率发生周期性的改变:单轴晶体在电场的作用下周期性的变为双轴晶体,或双轴晶体的折射率椭球的形状和方位发生周期性的改变。使通过晶体的光发生双折射来改变偏振光的偏振态,与偏振片一起使用便可以实现对光的调制。电光开关技术通过在激光器的振荡过程中改变谐振腔的Q值,以产生高峰值功率、窄脉冲宽度的激光。与声光开关相比,λ/2电压电光开关因具有效率高、开关速度快、输出激光脉宽窄和峰值功率高等优点,被广泛应用于固体激光器。
如图1所示,传统的测量电光开关120的动态透过率的方法是利用能量计测量进入起偏器110之前的入射光能量b和从检偏器130出射的出射光的能量a,则动态透过率即a/b*100%。然而,由于电光开关是在激光光源100下使用,激光光源100的脉冲能量起伏将引起相邻两发激光的能量存在误差,则测量出的a和b也必然存在误差,导致动态透过率的测量结果存在较大误差。同时,这种方法不仅对单脉冲光源的稳定性要求较高,还需要使用纳秒同步机准确同步测量激光和电光开关的工作时间。如果电光开关是用在激光放大器中,测试光里还会夹杂着泵浦光,也将导致测试结果不准确。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统和测试方法,能减少由激光光源脉冲能量起伏引起的误差。
为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
一种λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统,包括激光光源、起偏器、检偏器、偏振分光装置、λ/2波片、扩束装置、示波器和数据处理模块;在使用所述测试系统时,λ/2电压电光开关放置在起偏器和检偏器之间,示波器的波形探头沿着检偏器的出射光方向放置,所述检偏器和起偏器是正交放置的,所述激光光源输出的激光依次通过所述偏振分光装置、λ/2波片、扩束装置、起偏器、λ/2电压电光开关及检偏器后进入示波器的波形探头,所述示波器对波形探头接收的激光进行处理,得到峰-峰值,所述数据处理模块根据峰-峰值计算出所述λ/2电压电光开关的动态透过率。
所述的λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统,其中:所述起偏器为起偏偏振片,所述检偏器为检偏偏振片;所述起偏偏振片和检偏偏振片正交放置。
所述的λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统,其中:所述偏振分光装置为偏振分光棱镜。
所述的λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统,其中:所述偏振分光装置为偏振分光片。
所述的λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统,其中:所述扩束装置为可变扩束镜组。
一种λ/2电压电光开关的动态透过率的测试方法,包括:
开启激光光源,使激光光源输出连续稳定的激光;
使所述激光通过偏振分光装置,将所述激光变为线偏振光;
使所述线偏振光通过λ/2波片;
使通过所述λ/2波片的激光通过扩束装置;
使通过所述扩束装置之后的激光通过起偏器;
使通过所述起偏器的激光通过λ/2电压电光开关;
使通过所述λ/2电压电光开关的激光通过检偏器,检偏器和起偏器是正交放置的;
使通过所述检偏器的激光进入示波器的波形探头;
所述示波器对波形探头接收的激光进行处理,得到峰-峰值;
所述数据处理模块根据(P1-P2)/P1*100%计算λ/2电压电光开关的动态透过率,其中,P1为激光的最大值,P2为激光的最小值。
本发明提供的一种λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统和测试方法,只需要用示波器的波形探头在λ/2电压电光开关后的检偏器后测量一次即可,与传统的测量方法相比,减少了测量次数,从而减少了由激光光源脉冲能量起伏引起的误差。
附图说明
图1为传统的测量电光开关的动态透过率的方法的示意图;
图2为本发明实施例提供的λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统示意图。
具体实施方式
本发明提供一种λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统和测试方法,能提高测试准确率,减少测量次数,去除背景光对测量结果的影响,而且操作简单方便。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图2,图2为本发明实施例提供的λ/2电压电光开关250的动态透过率的测试系统示意图。其包括激光光源200、偏振分光装置210、λ/2波片220、扩束装置230、起偏器240、检偏器260、示波器(图未示)和数据处理模块(图未示)。在使用该测试系统时,λ/2电压电光开关250放置在起偏器240和检偏器260之间,示波器的波形探头270沿着检偏器260的出射光方向放置。
激光光源200发出连续稳定的激光进入偏振分光装置210后,出射的激光变为线偏振光;线偏振光再经由λ/2波片220和扩束装置230后,依次通过所述起偏器240、λ/2电压电光开关250和检偏器260后进入示波器的波形探头270,示波器对波形探头270接收的激光进行处理,得到峰-峰值,所述数据处理模块根据峰-峰值计算出所述λ/2电压电光开关250的动态透过率。
其中,所述偏振分光装置210为偏振分光棱镜或者是偏振分光片,使通过其的激光变为线偏振光;所述λ/2波片220配合后面的起偏器240,可控制出射光的能量大小;所述扩束装置230为可变扩束镜组,用来根据λ/2电压电光开关250的口径对光束进行扩束,以满足测试的需求。
另外,所述起偏器240为起偏偏振片,所述检偏器260为检偏偏振片;起偏偏振片和检偏偏振片正交放置。
本发明的λ/2电压电光开关的动态透过率的测试方法包括如下步骤:
开启激光光源200,使激光光源200输出连续稳定的激光;
使所述激光通过偏振分光装置210,将所述激光变为线偏振光;
使所述线偏振光通过λ/2波片220;
使通过所述λ/2波片220的激光通过扩束装置230;
使通过所述扩束装置230之后的激光通过起偏器240;
使通过所述起偏器240的激光通过λ/2电压电光开关250;
使通过所述λ/2电压电光开关250的激光通过检偏器260,检偏器260和起偏器240是正交放置的;
使通过所述检偏器260的激光进入示波器的波形探头270;
所述示波器对波形探头270接收的激光进行处理,得到峰-峰值;
所述数据处理模块根据(P1-P2)/P1*100%计算λ/2电压电光开关的动态透过率,其中,P1为激光的最大值,P2为激光的最小值。
本发明提供的一种λ/2电压电光开关的动态透过率的测试系统和测试方法,只需要用示波器的波形探头270在λ/2电压电光开关250后的检偏器260后测量一次即可,与传统的测量方法相比,减少了测量次数,从而减少了由激光光源脉冲能量起伏引起的误差。
因为扩束装置230为可变扩束镜组,可以根据λ/2电压电光开关250的口径对光束进行扩束,所以可测量各种口径的λ/2电压电光开关250的动态透过率,这是一般测试仪器不具备的,一旦口径定好也可进行快速测试。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。